2023 Fiscal Year Final Research Report

Neo-Rehabilitation and its Systems Neuroscience Explored by Novel Non-invasive Brain Stimulation

Research Project

PDF

Project/Area Number	19H01091
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
Research Institution	Ritsumeikan University
Principal Investigator	Mima Tatsuya 立命館大学, 先端総合学術研究科, 教授 (20324618)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小野弓絵明治大学, 理工学部, 専任教授 (10360207) 野嶌一平名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (20646286) 桐本光広島大学, 医系科学研究科(保), 教授 (40406260) 松橋眞生京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (40456885) 植木美乃名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (40467478) 小金丸聡子京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (40579059) 宇川義一福島県立医科大学, 医学部, 教授 (50168671) 福田敦夫浜松医科大学, 医学部, 特命研究教授 (50254272) 大須理英子早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (60374112) 北城圭一生理学研究所, システム脳科学研究領域, 教授 (70302601)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	リハビリテーション / 非侵襲的脳刺激法
Outline of Final Research Achievements	Non-invasive brain stimulation (NIBS) methods that induce neuroplasticity in humans have been applied in rehabilitation. Currently, novel NIBS such as static magnetic field stimulation and pattern electrical stimulation are being developed. In this study, we focused on the clinical question of developing "neo-rehabilitation" using NIBS and elucidated its physiological mechanism from the viewpoint of system neuroscience. We successfully applied static magnetic field stimulation to stroke rehabilitation, and developed a closed-loop pattern current stimulation equipment which can be applicable to Parkinson's disease. For the static magnetic field stimulation method, the effects on the brain functional network were clarified and the physiological mechanisms were elucidated by animal experiments.
Free Research Field	臨床神経生理学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	脳可塑性を誘導する非侵襲的脳刺激法は広くリハビリテーションに応用されてきた。だが、そのシステム脳科学的な理解、および臨床応用の実現可能性は十分にはできていない。本研究では、「ネオ・リハビリテーション」の研究と開発を目的として領域横断的な検討を行った結果、脳卒中の治療への静磁場刺激の応用、およびパーキンソン病の治療へのclosed-loop式パターン電流刺激法の応用の臨床研究に成功し、エビデンスを明らかにした。また、静磁場刺激の作用機序を明らかにした。これらは、超高齢社会となった日本において、脳卒中やパーキンソン病に苦しむ人々のQOL向上につながる成果であり、社会的意義は大きい。